観測データ／福島洋上風力コンソーシアム

福島沖浮体式洋上風況観測タワーデータの公開

2017年11月1日公開
2019年2月15日改訂

サブステーション模式図

浮体式洋上風況観測タワー概要

項目	福島沖浮体式洋上風況観測タワー
気象・海象	風速・風向,　波高・波周期,　流速・流向
水深	120m
離岸距離	20km
観測タワー高さ	60m
浮体の喫水	50m
設置年月	2013.11
観測開始年月	2014.9

観測項目

区分	項目	観測機器	観測要素	評価時間	観測位置・層
気象	風況	三杯式風速計（9台）	風速	10分	40,50,60m
		矢羽根式風向計（10台）	風向	10分	40,50,60m
		トップラーライダー（1台）	風速・風向	10分	60m～310m(12層)
海象	波浪	波浪ブイ（1台）^（注1）	有義波高・有義波周期^(注2)	60分	海面
	波浪	海象計（1台）	有義波高・有義波周期^(注2)	60分	海面
	流況	海象計（1台）	流速・流向	60分	水深6.5m,8.5m,11.0m
	流況	ADCP（流速プロファイラー）（1台）	流速・流向	60分	水深5.5m,7.6m,11.8m

注1)観測機器の設置箇所は、波浪ブイは海岸線から約20km離れたふくしま未来近傍の海域に、他の観測機器はサブステーション上に設置している。</span><br />
注2）本年度は3年間のデータ取得率が波浪ブイより高い海象計を優先的に使用し本公開データを作成した。また、2017年の公開時には波浪ブイで計測された波のスペクトルから求めた有義波周期（Ts）は、海象計の有義波周期（T1/3）と等しいとしたが、観測データを精査した結果、両者にバイアスがあることが分かったため、海象計で計測した有義波周期（T1/3）を真値とし、波浪ブイの有義波周期（Ts）を補正した。なお海象計の有義波高（H1/3）と波浪ブイの有義波高（Hs）は2017年度公開時と同様に等しいとしている。

風況データ（2015年～2017年）

1：風速階級別出現頻度

項目	観測年度	1月	2月	3月	4月	5月	6月	7月	8月	9月	10月	11月	12月	年間
ワイブル分布の形状係数（k）	2015年	1.85	1.67	1.9	2.05	2.1	2.46	1.47	2.02	1.93	1.55	2.29	2.07	1.88
	2016年	2.06	2.08	1.96	2.08	2.02	1.88	2.42	1.67	1.79	2.05	2.34	2.06	1.96
	2017年	2.56	2.23	1.87	1.96	2.16	1.63	2.12	1.94	1.47	1.98	1.98	1.71	1.91
ワイブル分布の尺度係数（c）	2015年	9.07	8.71	8.55	9.15	8.54	7.95	6.24	7.25	6.92	8.08	8.29	8.38	8.12
	2016年	8.62	8.67	8.24	9.68	9.19	7.36	6.69	8.13	6.7	7.72	8.13	9.46	8.25
	2017年	10.53	10.60	8.04	9.14	8.59	7.01	8.30	6.91	7.00	7.89	8.01	8.53	8.42

風速階級別出現頻度(観測高度:60m)

解説

風速階級別出現頻度は、年度によらず同様の分布を示している。

2：風向の出現頻度

観測年度	風向の出現頻度［％］（観測高度：60m）
観測年度	N	NNE	NE	ENE	E	ESE	SE	SSE	S	SSW	SW	WSW	W	WNW	NW	NNW
2015年	11.2	7.7	4.0	3.0	2.9	2.5	2.8	4.5	9.6	12.9	3.8	2.5	4.9	6.8	8.6	12.6
2016年	11.8	8.2	4.7	3.1	2.4	2.0	2.5	3.7	10.3	12.1	4.0	2.6	4.9	6.7	8.9	11.9
2017年	9.6	7.2	4.7	3.6	2.8	2.3	3.0	3.5	8.2	13.0	3.6	2.7	5.8	9.7	10.2	10.2

風向の出現頻度（観測高度：60m）

解説

風向の出現頻度は、年度によらず南北方向が卓越している。2017年は他年度と異なり、WNWの頻度が高い傾向である。

3：年平均風速の鉛直分布

年	α
2015年	0.096
2016年	0.084
2017年	0.075

べき指数

解説

100ｍ高さの平均風速で規格化した平均風速の鉛直分布のべき指数は0.1未満であり、既往の観測データとよく一致している。

4：風速階級別乱流強度

風速階級別乱流強度（観測高度：60m）

解説

風速階級別乱流強度は、30m/s以上の風速帯を除き、どの年度もIEC61400-CategoryCを下回っている。

5：月別平均風速

項目	観測高度［m］	観測年度	1月	2月	3月	4月	5月	6月	7月	8月	9月	10月	11月	12月	年平均
平均風速［m/s］	60m	2015年	8.1	8.0	7.5	8.1	7.4	6.8	5.9	6.3	6.2	7.5	7.2	7.4	7.2
		2016年	7.7	7.7	7.3	8.7	8.0	6.6	5.8	7.1	6.0	6.8	7.0	8.4	7.2
		2017年	9.4	9.4	7.3	8.2	7.5	6.3	7.3	6.1	6.6	6.8	7.1	7.8	7.5
データ取得率［％］		2015年	85.7	84.4	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	97.5
		2016年	100.0	88.2	100.0	93.5	100.0	100.0	98.7	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	98.4
		2017年	100.0	90.2	97.5	100.0	100.0	100.0	99.6	99.7	100.0	100.0	90.1	100.0	98.1

月別平均風速（観測高度：60m）

解説

年平均風速は、7.2m/s～7.5m/sの範囲である。1月における月平均値は2016年が7.7m/s、2017年が9.4m/sと1.7m/sの差異があり、他の月と比較すると差異が大きい。

6：月別平均乱流強度

項目	観測高度［m］	観測年度	1月	2月	3月	4月	5月	6月	7月	8月	9月	10月	11月	12月	年平均
乱流強度平均値［％］	60m （全風向）	2015年	10.9	9.9	9.6	5.7	7.3	7.1	8.7	8.2	8.4	9.4	9.4	11.4	8.8
		2016年	12.1	11.0	11.1	7.7	7.7	8.2	8.0	8.4	10.0	10.7	12.4	12.7	10.0
		2017年	12.1	11.8	9.3	8.1	7.9	10.0	7.5	9.1	9.4	10.9	10.9	13.7	10.1

月別乱流強度（観測高度：60m）

解説

年平均乱流強度は、8.8%～10.1%の範囲にあり、2016年・2017年の年平均乱流強度が約10%に対し、2015年は8.8％と他年度と比べて小さい。

波浪データ（2015年～2017年）

1：波高階級別出現頻度

波高階級別出現頻度

解説

波高階級別出現頻度は1.00～1.25mが最も高く、年度による違いは見られない。

2：波向別出現頻度

項目	観測年度	N	NNE	NE	ENE	E	ESE	SE	SSE	S	SSW	SW	WSW	W	WNW	NW	NNW
出現率［％］	2015年	3.1	5.0	9.9	13.1	14.4	15.0	15.9	15.1	6.9	0.4	0.0	0.1	0.1	0.1	0.2	0.7
	2016年	2.9	7.3	12.8	11.9	11.7	16.6	16.4	12.3	6.2	0.4	0.2	0.1	0.0	0.0	0.1	0.9
	2017年	5.8	7.5	9.0	12.6	14.1	14.1	11.2	12.8	8.1	1.0	0.3	0.1	0.2	0.4	0.8	2.0

波向別出現頻度

解説

東（E）～南南東（SSE）の出現頻度が高く、西側には陸地があるため、波は太平洋側から来ることに対応している。

3：周期階級別出現頻度

周期階級別出現頻度

解説

2015年の出現頻度は7～8秒が最も高く、2016、2017年は6～7秒が最も高い。出現頻度の分布は年度により大きく異なることが分かる。

4：波高と周期の結合確率分布

表1　波高と周期の結合確率分布（2015年）

	0.0～	1.0～	2.0～	3.0～	4.0～	5.0～	6.0～	7.0～	8.0～	9.0～	10.0～	11.0～	12.0～	13.0～	14.0～	15.0～	16.0～	出現度数	出現率［%］
10.00~																		0	0.0
9.50～10.00																		0	0.0
9.00～9.50																		0	0.0
8.50～9.00																		0	0.0
8.00～8.50																		0	0.0
7.50～8.00																		0	0.0
7.00～7.50																		0	0.0
6.50～7.00																		0.0	0.0
6.00～6.50												1	3	2	2			8	0.1
5.50～6.00											1	7			1			9	0.1
5.00～5.50										2	6	1	1	5				15	0.2
4.50～5.00										5	3	1	1	6	4	1		21	0.2
4.00～4.50								1	8	35	8	6	4	6	7			75	0.9
3.50～4.00								6	46	67	31	17	8	2	6			183	2.1
3.00～3.50							1	19	71	113	31	14	1	13	8			271	3.1
2.50～3.00						1	33	94	172	127	35	4	4	12				482	5.5
2.00～2.50						16	144	283	260	77	61	21	13	12				887	10.1
1.75～2.00						31	122	336	281	80	36	5	7	2				900	10.3
1.50～1.75						96	229	362	266	141	63	8	9					1174	13.4
1.25～1.50					12	125	319	483	321	205	82	32	5					1584	18.1
1.00～1.25					24	193	372	534	300	132	20	6						1581	18.0
0.75～1.00					26	125	314	386	302	104	6							1263	14.4
0.50～0.75					3	45	88	125	44		1							306	3.5
0.25～0.50								1										1	0.0
～0.25																		0	0.0
出現度数	0	0	0	0	65	632	1622	2630	2071	1088	384	123	56	60	28	1	0	8760	100.0
出現率［%］	0.0	0.0	0.0	0.0	0.7	7.2	18.5	30.0	23.6	12.4	4.4	1.4	0.6	0.7	0.3	0.0	0.0	100.0

表2　波高と周期の結合確率分布（2016年）

	0.0～	1.0～	2.0～	3.0～	4.0～	5.0～	6.0～	7.0～	8.0～	9.0～	10.0～	11.0～	12.0～	13.0～	14.0～	15.0～	16.0～	出現度数	出現率［%］
10.00~																		0	0.0
9.50～10.00																		0	0.0
9.00～9.50																		0	0.0
8.50～9.00																		0	0.0
8.00～8.50													1					1	0.0
7.50～8.00													1					1	0.0
7.00～7.50											1	1	1					3	0.0
6.50～7.00											1	1						2	0.0
6.00～6.50											6							6	0.1
5.50～6.00										2		2	3					7	0.1
5.00～5.50									1	1	7	6	2					17	0.2
4.50～5.00									1	2	7	8	1					19	0.2
4.00～4.50								1	4	2	12	9	3					31	0.4
3.50～4.00							1	23	26	21	5	11	4					91	1.0
3.00～3.50							14	46	35	34	15	2	3	3				152	1.7
2.50～3.00						8	76	84	99	48	19	7	5	4	1			351	4.0
2.00～2.50					1	79	252	238	181	101	44	35	12	6	6	3		958	10.9
1.75～2.00						145	210	191	138	78	28	14	1		1	4		810	9.2
1.50～1.75					14	233	284	255	177	94	29	10	4					1100	12.5
1.25～1.50					24	346	450	399	198	94	32	11	1		1			1556	17.7
1.00～1.25					46	310	624	610	186	21	16	2						1815	20.7
0.75～1.00					38	231	620	501	132	31	5							1558	17.8
0.50～0.75					6	43	103	103	26	1								282	3.2
0.25～0.50					3	7												10	0.1
～0.25																		0	0.0
出現度数	0	0	0	0	132	1402	2634	2451	1204	530	227	119	42	13	9	7	0	8770	100.0
出現率［%］	0.0	0.0	0.0	0.0	1.5	16.0	30.0	27.9	13.7	6.0	2.6	1.4	0.5	0.1	0.1	0.1	0.0	100.0

表3　波高と周期の結合確率分布（2017年）

	0.0～	1.0～	2.0～	3.0～	4.0～	5.0～	6.0～	7.0～	8.0～	9.0～	10.0～	11.0～	12.0～	13.0～	14.0～	15.0～	16.0～	出現度数	出現率［%］
10.00~																		0	0.0
9.50～10.00																		0	0.0
9.00～9.50																		0	0.0
8.50～9.00																		0	0.0
8.00～8.50																		0	0.0
7.50～8.00																		0	0.0
7.00～7.50																		0	0.0
6.50～7.00												1						1	0.0
6.00～6.50												2	2					4	0.0
5.50～6.00										4	1	4	4					13	0.1
5.00～5.50									1	13	5	3						22	0.3
4.50～5.00								2	4	9	13	3	2					33	0.4
4.00～4.50								7	5	19	16	8	2					57	0.7
3.50～4.00								22	50	25	23	12	1					133	1.5
3.00～3.50							6	53	78	69	32	13	6					257	2.9
2.50～3.00						1	48	86	80	65	40	24	2					346	4.0
2.00～2.50						50	214	172	106	89	67	51	2	1	2	1		755	8.6
1.75～2.00						87	204	141	154	102	43	19	4	2	2			758	8.7
1.50～1.75					12	145	275	257	183	128	75	12	8	5				1100	12.6
1.25～1.50					21	228	354	477	337	179	61	25	3					1685	19.2
1.00～1.25					54	342	510	490	274	138	38	6	3					1855	21.2
0.75～1.00					28	180	493	358	157	67	5							1288	14.7
0.50～0.75					3	32	183	138	54	33	8							451	5.1
0.25～0.50																		0	0.0
～0.25																		0	0.0
出現度数	0	0	0	0	118	1065	2287	2203	1483	940	427	183	39	8	4	1	0	8758	100.0
出現率［%］	0.0	0.0	0.0	0.0	1.3	12.2	26.1	25.2	16.9	10.7	4.9	2.1	0.4	0.1	0.0	0.0	0.0	100.0

解説

波高と波周期の関係を見ると、2015年は有義波高0.75～1.50m、有義波周期8～9秒の出現頻度が高く、
2016、2017年は有義波高0.75～1.25m，有義波周期6～7秒の出現頻度が高い。

5：月別の平均有義波高およびデータ取得率

項目	観測年	1月	2月	3月	4月	5月	6月	7月	8月	9月	10月	11月	12月	年平均
平均有義波高［m］	2015年	1.60	1.96	1.53	1.48	1.39	1.43	1.41	1.91	1.83	1.76	1.84	1.48	1.63
	2016年	1.38	1.43	1.55	1.72	1.43	1.49	1.24	2.22	1.53	1.31	1.50	1.49	1.53
	2017年	1.78	1.72	1.80	1.67	1.33	1.38	1.14	1.54	1.78	1.90	1.37	1.20	1.55
データ取得率	2015年	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0
	2016年	100.0	100.0	100.0	100.0	98.8	99.9	100.0	99.7	100.0	99.7	100.0	100.0	99.8
	2017年	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	99.7	100.0	100.0	100.0	100.0

月別平均有義波高およびデータ取得率

解説

月別平均有義波高は1.20m～2.22mの範囲にある。

6：月別の平均有義波周期およびデータ取得率

項目	観測年	1月	2月	3月	4月	5月	6月	7月	8月	9月	10月	11月	12月	年平均
平均有義波高［m］	2015年	7.70	8.50	7.85	7.13	7.56	7.46	8.66	8.53	8.53	8.09	7.76	7.41	7.93
	2016年	7.22	7.13	7.66	7.35	6.58	6.95	6.92	8.73	7.23	6.99	7.35	7.18	7.28
	2017年	8.05	7.84	8.27	7.34	6.70	7.28	7.40	7.35	8.38	8.22	7.33	6.97	7.59
データ取得率	2015年	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0
	2016年	100.0	100.0	100.0	100.0	98.8	99.9	100.0	99.7	100.0	99.7	100.0	100.0	99.8
	2017年	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	99.7	100.0	100.0	100.0	100.0

月別平均有義波周期およびデータ取得率

解説

月別平均有義波周期は6.58～8.73秒である。当該サイトは、太平洋の強いうねりの影響を受けるため、年間を通して波周期が長い。

流況データ（2015年～2017年）

1：流速の階級別頻度分布

流速の階級別出現頻度分布（観測水深：-11.0m）

解説

流速の階級別出現頻度は、2016年・2017年は低流速域の頻度が高くなっているが、2015年は若干広がりを持つ分布であり傾向が異なる。

2：流向の出現頻度

項目	観測年度	N	NNE	NE	ENE	E	ESE	SE	SSE	S	SSW	SW	WSW	W	WNW	NW	NNW
出現率［％］	2015年	5.7	5.3	4.0	3.5	3.0	3.3	4.7	9.4	21.4	14.4	7.5	4.7	2.9	2.7	3.1	4.4
	2016年	4.4	5.8	6.8	6.0	4.9	4.9	5.9	7.1	9.7	11.0	10.2	7.5	5.3	3.9	3.4	3.1
	2017年	4.8	7.2	6.3	5.8	4.2	4.3	4.8	5.9	9.1	10.8	11.1	8.3	5.3	4.1	3.6	4.3

流向の出現頻度（観測水深：-11.0m）

解説

流向の出現頻度は、2015年は南方向に卓越するのに対し、2016年・2017年は若干広がりを持つ分布である。

3：年平均流速の鉛直分布

年平均流速の鉛直分布

解説

海面下6.5m～11mにおける平均流速の鉛直分布は、鉛直方向の差はあまり見られない。2015年の海面下6.5m～11mにおける平均流速は0.17～0.18m/sの範囲にあり、2016年2017年は0.14～0.16m/sの範囲にあり、2015年は他年度より流速が高い傾向である。

4：月別平均流速及びデータ取得率

項目	観測水深	観測年	1月	2月	3月	4月	5月	6月	7月	8月	9月	10月	11月	12月	年平均
平均流速（m/s）	11.0m	2015年	0.11	0.09		0.14	0.17	0.20	0.15	0.31	0.31	0.26	0.14	0.09	0.18
		2016年	0.13	0.12						0.19	0.16	0.15	0.16	0.21	0.16
		2017年	0.18	0.16	0.15	0.13	0.13	0.14	0.14	0.15	0.19	0.18	0.17	0.14	0.15
データ取得率（％）		2015年	83.1	70.2	0.0	48.6	100.0	95.6	100.0	100.0	100.0	100.0	99.3	100.0	83.1
		2016年	100.0	61.2	5.0	11.4	0.0	0.0	0.0	92.2	100.0	100.0	100.0	98.8	55.7
		2017年	100.0	90.3	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	90.0	100.0	98.4

月別平均流速（観測水深：-11.0m）

解説

2015年8-10月は2016年に比べて流速が約2倍高く、2016年12月は2015年に比べて流速が約2倍高い。2015年8月は黒潮の北上が抑えられ、南向の流れが卓越し、2016年12月は黒潮が北上したため、福島沖で北東向の強い流れが卓越した。

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